水灰比对砌筑水泥胶砂流动度和强度的影响

水灰比对砌筑水泥胶砂流动度和强度的影响

陈善昌，吕智勇，黎永康

（广西德彦检测技术服务有限公司 广西 贵港 537100）   （广西水泥及建材产品质量检验中心（贵港） 广西 贵港 537100）  （广西壮族自治区产品质量检验研究院贵港分院 广西 贵港 537100）

摘  要：本文分析自GB/T 3183-2017《砌筑水泥》颁布实施后，加上国家市场监督管理总局、国家标准化管理委员会批准GB175-2007《硅酸盐通用水泥》3号修改单发布，于2019年10月1日正式取消复合硅酸盐水泥32.5强度等级（P·C 32.5R），砌筑水泥在建筑建材的使用更加广泛，生产砌筑水泥的企业越来越多，一些生产企业对砌筑水泥胶砂强度成型用水量（水灰比）的控制理解不足，在强度检验中出现较大偏差，从而对产品质量和生产成本的控制、引导客户规范使用等方面造成影响。通过对8个生产企业生产的砌筑水泥水灰比、流动度和强度之间关系的分析得出：水灰比对砌筑水泥胶砂流动度和强度的影响很大，要准确测定砌筑水泥的胶砂强度，必须准确测定砌筑水泥的胶砂流动度，控制好胶砂成型的用水量。

关键词：砌筑水泥；水灰比；强度检验；胶砂流动度

0引言

砌筑水泥代号为M，强度等级为12.5、22.5、和32.5三个等级，是指由硅酸盐水泥熟料加入规定的混合材料和适量石膏，磨细制成的保水性较好的水硬性胶凝材料，主要用于工业与民用建筑的砌筑和抹面砂浆、垫层混凝土等。GB/T 3183-2017《砌筑水泥》于2018年11月1日实施，所代替标准的历次版本为：GB/T 3183—1982、GB/T 3183—1997、GB/T3183—2003[1]。

1测定砌筑水泥强度的意义

普通水泥添加了5%-20%的混合材料及石膏磨细制成的水硬性胶凝材料，强度较高、防水性、抗震性、耐冻性能优秀，且更加环保，但是耐热性和耐腐蚀性功能较差，一般都是用在高层建筑中的。与其他通用水泥相比，砌筑水泥添加的混合材料大于普通水泥，其耐磨性较好、不耐高温，强度相对较低，凝结时间较长，仅适用于砌筑砂浆、抹面砂浆和垫层混凝土的配制，不能用于结构和承重混凝土的配制。根据用途的不同，使用不同强度等级的砌筑水泥，拌制流动性、粘结性和保水性能满足不同使用要求的砂浆，这些砂浆除满足不同的施工性能要求外，还必须达到一定的强度要求，才能使墙体材料、墙（地）面与饰面材料之间形成牢固的支撑垫层和粘结层，保证墙体坚固、地面砖不产生松动、墙面装饰材料不脱落，否则，不但影响建筑物的装饰装修质量，还存在危及人身安全的隐患，易发生墙体垮塌和外墙装饰材料脱落导致的伤人事件[2]。此外，准确得测定砌筑水泥的强度，有利于生产企业在兼顾其他性能的同时对混合材的掺比做出调整，在保障产品质量的同时达到节约生产成本的目的。

2砌筑水泥强度的检测和分析

2.1砌筑水泥强度检验方法

砌筑水泥的强度按GB/T 17671-2021进行试验，水泥胶砂用水量按胶砂流动度达到180~190来确定，胶砂流动度按GB/T 2419进行试验，其中胶砂制备按GB/T 17671进行。当水泥强度较低，试体成型后24h尚不易脱模时，可适当延长养护时间，但总的湿气养护时间不得超过48h，并作记录[1]。

2.2砌筑水泥实验检测

笔者对4个不同生产单位生产的砌筑水泥分别按水灰比为0.50进行胶砂流动度的测定和记录，再以水灰比为0.01的梯度减少进行胶砂流动度的测定，直至胶砂流动度达到180~190mm时，再按照各水灰比的加水量成型、养护、脱模和破型，检测结果见表1~表4。

表1  生产企业1水灰比对砌筑水泥胶砂流动度和强度的影响

表2  生产企业2水灰比对砌筑水泥胶砂流动度和强度的影响

表3  生产企业3水灰比对砌筑水泥胶砂流动度和强度的影响

表4  生产企业4水灰比对砌筑水泥胶砂流动度和强度的影响

表5  生产企业5水灰比对砌筑水泥胶砂流动度和强度的影响

表6  生产企业6水灰比对砌筑水泥胶砂流动度和强度的影响

表7  生产企业7水灰比对砌筑水泥胶砂流动度和强度的影响

表8  生产企业8水灰比对砌筑水泥胶砂流动度和强度的影响

2.3  实验结果与分析

由表1~表8可知：

（1）不同企业生产的砌筑水泥，水灰比为0.50时，胶砂流动度在207~229mm间波动，平均值约为220mm，28天抗压强度值为37.5~40.8MPa，平均值约为39.4MPa，说明不同企业生产的砌筑水泥在水灰比相同时，流动性有一定的差别，说明砌筑水泥的需水性不同，其原因是熟料的矿物组成、水泥细度、水泥颗粒分布、水泥颗粒形貌、混合材的种类和掺量和不同等原因造成的[3]。

（2）在水泥胶砂流动度达到180~190mm时，水灰比为0.43~0.45，平均值为0.44，28天抗压强度值为40.8~45.3MPa，平均值约为43.3MPa，说明不同企业生产的砌筑水泥的需水性不同，按标准要求成型时的水灰比不同，对28天抗压强度值控制不同，普遍控制得较高。

（3）同一种砌筑水泥，当水灰比降低时，胶砂流动度降低，强度升高。由于水灰比的降低，水泥胶砂流动度平均降低了35mm，水泥胶砂3天抗折强度平均增加约14.8%，28天抗折强度平均增加约7.8%，3天抗压强度平均增加约20.5%，28天抗压强度平均增加约9.7%。这一结果表明：水灰比的变化对砌筑水泥3天强度的影响幅度大于28天，对抗压强度的影响幅度大于抗折强度。每降低 1 个水灰比 （W/C=0.01，相当于减少4.5ml水），水泥胶砂流动度平均降低约6mm，3天抗折强度平均升高约2.5%，28天抗折强度平均升高约1.3%，3天抗压强度平均升高约3.5%，28天抗压强度平均升高约1.7%。

3砌筑水泥强度检测的影响因素及改进措施

由以上实验结果可知，同一水泥在同样的人员、设备和环境下试验，成型过程中每降低1个水灰比，最终对强度的检验结果影响很大。因此，在检验过程中还需注意：

（1）严格按照检验标准准确地进行砌筑胶砂流动度试验，要准确测定砌筑水泥的强度，必须要准确测定砌筑水泥的胶砂流动度。

（2）检验过程中要仔细核对水泥品种和编号，避免在检验任务重时因粗心弄混水泥品种，成型时按0.50的水灰比加水成型，而导致检验结果严重偏小的情况。

（3）与其他水泥胶砂流动度试验和成型过程中砂浆制备的加水量不同，每个砌筑水泥均不同，要准确量取或称取加水量，搅拌锅、搅拌叶片、量具、截锥圆模和模套、捣棒、刮平尺等在使用前要润湿，以减小试验误差。

（4）做好实验室内控计划，定期进行仪器比对、人员比对和实验室间比对，加强人员管理与培训，提高检验水平以减小误差。

在水泥质量检测中设备对检验结果也有着较大的影响，例如，运用不合理的水泥质量检验设备，或者检测设备存在问题，都会造成最终水泥质量检测结果有较大的偏差，导致建筑施工过程中相关数据结果的准确性有所降低，同时也会影响相关设备的正常运行[4]。水泥质量检测过程中受到很多外界因素的影响，其中影响最大的就是环境因素，环境因素是直接作用于水泥，使水泥质量检测结果受到影响。根据实践检测结果显示，同一种质量的水泥在不同环境条件下，水泥检测结果会出现差异。因此，水泥质量检测需在专业的实验室内进行质量检测。

4结语

随着砌筑水泥在建筑建材的使用更加广泛，更多的水泥企业生产砌筑水泥，在市场竞争过程中，需水量小、流动性好、保水率高、强度稳定的砌筑水泥将成为配制砌筑砂浆的首选胶凝材料。重视水泥需水量对强度的影响，对于生产企业提高产品质量降低生产成本起到重要作用，对检验机构和人员提高强度检验的准确性起到关键作用。

参考文献：

[1] GB/T3189-2017 砌筑水泥[S]. 北京:中国标准出版社，2017：1+4.

[2] 沈永麟， 张植娟， 张  朝， 等. 浅谈砌筑水泥强度检验及其控制[J] .建材发展导向，2020(18):12-14．

[3] 颜碧兰，江丽珍，肖忠明，等. 水泥性能及其检验[M]. 北京:化学工业出版社，2010：172.

[4] 林文明.水泥检测中的影响因素分析及质量检测[J] .科技与创新，2015(23)：106-107．